FI98051C - Procedure for removing tin compounds from exhaust gases - Google Patents
Procedure for removing tin compounds from exhaust gases Download PDFInfo
- Publication number
- FI98051C FI98051C FI904524A FI904524A FI98051C FI 98051 C FI98051 C FI 98051C FI 904524 A FI904524 A FI 904524A FI 904524 A FI904524 A FI 904524A FI 98051 C FI98051 C FI 98051C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- tin
- absorbent medium
- medium
- exhaust gases
- absorbent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
Description
9805198051
Menetelmä tinayhdisteiden erottamiseksi poistokaasuista Tämä patenttihakemus on jatko-osa aikaisempaan US-patentti -5 hakemukseen sarjanro 406 482, jätetty syyskuun 13, 1989.Method for Separating Tin Compounds from Exhaust Gases This patent application is a continuation of earlier U.S. Patent -5 Application Serial No. 406,482, filed September 13, 1989.
Tämä keksintö liittyy metallilajien poistamiseen kaasuista. Vielä erityisemmin liittyy esillä oleva keksintö metalliha-lidi- tai organometallihalidilajien poistamiseen poistokaa-10 kaasuista, joita päästetään valmistusprosessien yhteydessä, ja se on erityisen käyttökelpoinen tinaa sisältävien lajien poistamiseen poistokaasuista.This invention relates to the removal of metal species from gases. Even more particularly, the present invention relates to the removal of metal halide or organometallic halide species from exhaust gases released during manufacturing processes, and is particularly useful for removing tin-containing species from exhaust gases.
Lukuisat teolliset prosessit laskevat ilmakehään metalli-15 kaasuja; ympäristön suojelemiseksi on vahvistettu rajoja ja niitä tarkistetaan jatkuvasti metallien määrinä, joita voidaan tällä tavoin päästää. Tämä voi vaatia muutoksia tehottomasti tai huonosti valvottaviin prosesseihin tai jopa niiden hylkäämistä; vaihtoehtoisesti voivat lisäkäsittelyvai-20 heet olla tarpeen metallilajien poistamiseksi, jotta prosessin voidaan sallia jatkuvan. Tällaiset hyvin tunnetut prosessit käyttävät eri menetelmiä, kuten poistokaasujen pesua vedellä, suodattimia, joissa on absorboivia kiintoaineita, esim. hiiltä, polttavat poistokaasut tuhkaksi ja laskevat 25 kaasut pölysuodattimien tai sähköstaattisten saostinten läpi.Numerous industrial processes release metal-15 gases into the atmosphere; limits have been set to protect the environment and are constantly being reviewed for the amount of metals that can be released in this way. This may require changes to or even rejection of inefficiently or poorly controlled processes; alternatively, additional processing steps may be necessary to remove the metal species to allow the process to continue. Such well-known processes use various methods, such as scrubbing the exhaust gases with water, filters with absorbent solids, e.g., coal, burning the exhaust gases to ash, and passing the gases through dust filters or electrostatic precipitators.
US-patenteissa nro 4 144 262 ja 4 130 673 Larkin ja US-pa-tentissa nro 4 530 857 Lindner pohtivat vastamuodostuneiden 30 ja yhä kuumien lasikappaleiden käsittelyä monobu tyyli tina-trikloridin (MBTC) höyryillä muodostamaan kappaleiden pinnoille suojaava tinaoksidikerros ja samanaikaista MBTC:n poistamista kyseisen prosessin poistokaasuista. Niissä suositellaan sähköstaattisia saostimia tai muita laitteita.U.S. Patent Nos. 4,144,262 and 4,130,673 to Larkin and U.S. Patent No. 4,530,857 to Lindner disclose treating the newly formed 30 and still hot glass bodies with monobutyl tin trichloride (MBTC) vapors to form a protective tin oxide layer on the surfaces of the bodies and a concomitant MBTC. removal from the exhaust gases of that process. They recommend electrostatic precipitators or other equipment.
Jätevirtauksen poisto-ongelman ratkaisemiseksi on toinen sinänsä tunnettu keino kosketuttaa poistokaasut emäksen, kuten natriumhydroksidin, vesiliuokseen. On kuitenkin ha- 35 2 98051 vaittu tunnettujen poistokaasun käsittelymenetelmien kärsivän lukuisista epäkohdista; useimmat menetelmät eivät saavuta vaadittuja metallien pieniä pitoisuuksia puhdistettujen poistokaasujen vapaan poistamisen sallimiseksi. Näin on lai-5 ta, jos esimerkiksi käytetään sähköstaattista saostinta tai tiivistintä.To solve the problem of waste stream removal, there is another means known per se for contacting the exhaust gases with an aqueous solution of a base such as sodium hydroxide. However, it has been found that known exhaust gas treatment methods suffer from numerous drawbacks; most methods do not achieve the required low concentrations of metals to allow free removal of purified exhaust gases. This is the case if, for example, an electrostatic precipitator or seal is used.
Pesu emäksisellä liuoksella synnyttää vesipitoisen metalli-oksidin, jolloin oksidi sisältää lietettä, joka on jälleen 10 käsiteltävä suodattamalla tai sentrifugoimalla ja muodostaa siten uuden, jäteveden poistoon liittyvän ongelman. Tämä menetelmä on myös kallis ja vaatii epätaloudellista työpanosta.Washing with an alkaline solution generates an aqueous metal oxide, the oxide containing sludge, which again has to be treated by filtration or centrifugation, thus creating a new wastewater disposal problem. This method is also expensive and requires uneconomical labor.
15 Esillä olevan keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.The essential features of the present invention are set out in the appended claims.
Tämän keksinnön menetelmä käsittää: 20 (a) metallilajeja sisältävien kaasujen saattamisen kosketuk seen happaman vesipitoisen väliaineen kanssa, jonka pH on alle noin 6 ja on parhaiten alle noin 2 oleellisten metalli-lajimäärien absorboimiseksi kaasusta tasolle, joka sallii kaasun päästämisen ilmakehään, ja jolloin hapan väliaine jo 25 sisältää absorboitavan metallin vähimmäismäärän, (b) happaman vesipitoisen väliaineen valinnaisesta kierrättämisestä metallipitoisuuden lisäämiseksi liuoksessa, 30 (c) metallia sisältävän liuoksen valinnaisesta käyttämisestä kerääntyneen metallin talteenottoon metallina, metallioksi-dina tai organometalliyhdisteenä, ja (d) koko tämän liuoksen tai sen osan valinnaisesta käyttämi-35 sestä uudelleen prosessissa, joka synnyttää metallia sisältäviä kaasuja korvaamaan ainakin osittain käytettyjä metal-liyhdisteitä.The method of the present invention comprises: (a) contacting metal species-containing gases with an acidic aqueous medium having a pH of less than about 6 and preferably less than about 2 to absorb substantial amounts of metal species from the gas to a level that allows the gas to enter the atmosphere; already 25 contains a minimum amount of metal to be absorbed, (b) optionally recycling the acidic aqueous medium to increase the metal content in the solution, 30 (c) optionally using the metal-containing solution to recover the accumulated metal as a metal, metal oxide or organometallic compound, and (d) all of the solution; re-use in a process that generates metal-containing gases to at least partially replace the metal compounds used.
3 980513 98051
Kuvio on kaaviollinen osakuva esillä olevan keksinnön edullisessa suoritusmuodossa käytettävästä laitteistosta.The figure is a schematic partial view of the apparatus used in a preferred embodiment of the present invention.
Esillä oleva keksintö käsittää menetelmän metalli- ja eri-5 tyisesti tinaa sisältävien lajien poistamiseksi kaasuista, jotka poistuvat poistokaasuissa laitoksesta, jota käytetään lasiesineiden päällystämiseen tinaoksidikerroksella, täten muodostuneesta aineesta, ja laitteistosta, jolla menetelmä suoritetaan.The present invention comprises a method for removing metal- and especially tin-containing species from the gases leaving the exhaust gases from a plant used for coating glass objects with a layer of tin oxide, the material thus formed, and the apparatus with which the method is carried out.
10 Tämän keksinnön menetelmä tekee mahdolliseksi poistokaasujen suhteellisen yksikertaisen puhdistamisen lasin tinayhdis-teillä päällystämistoimenpiteestä. Se myös välttää kiinteän jätteen muodostumisen ja estää tinaa sisältävän jäteveden 15 muodostumisen esim. lasitehtaassa. Esillä oleva menetelmä tekee mahdolliseksi poistokaasujen puhdistamisen pitoisuuteen alle 5 mg tinametallia standardikuutiometrissä kaasua, kuten on vaatimuksena esim. Saksan Liittotasavallassa.The method of the present invention makes it possible to relatively simply purify the exhaust gases from a glass tin compound coating operation. It also avoids the formation of solid waste and prevents the formation of tin-containing wastewater 15, e.g. in a glass factory. The present method makes it possible to purify the exhaust gases to a concentration of less than 5 mg of tin metal per standard cubic meter of gas, as is required, for example, in the Federal Republic of Germany.
20 Vesipitoinen väliaine on helpointa puhdistaa tinayhdisteen valmistusprosessissa. Kun tämä uudelleenkierrätys on suoritettu, ei lasin valmistajalta vaadita vesipitoisen väliaineen muuta käsittelyä, eikä prosessi tuota jäteaineita. Tällainen puhdistaminen on taloudellisesti mahdollista johtuen 25 saavutettavasta suuresta metallipitoisuudesta, mikä tekee mahdolliseksi pesuliuoksen varastoimisen ja kuljetuksen, joka on tuloksena happaman vesipitoisen väliaineen kosketuksesta kaasuun. On myös mahdollista puhdistaa pesuliuos kokonaan tai osittain takaisin prosessiin, joka synnyttää metal-30 lia sisältäviä höyryjä korvaamaan osa tarvittavasta puhtaasta metalliyhdisteestä. Koska kokonaispuhdistus jälkimmäisessä prosessissa johtaa useimmissa tapauksissa kasvavaan suuren happopitoisuuteen pesuliuoksessa, voi olla taloudellisesti edullista puhdistaa ainakin osa pesuliuoksesta metal-35 liyhdisteen valmistusprosessissa.20 The aqueous medium is easiest to purify in the manufacturing process of the tin compound. Once this recycling is completed, no further treatment of the aqueous medium is required from the glass manufacturer, and the process does not produce waste materials. Such purification is economically possible due to the high metal content achievable, which makes it possible to store and transport the washing solution resulting from the contact of the acidic aqueous medium with the gas. It is also possible to completely or partially purify the wash solution back to a process that generates vapors containing metal-30 to replace some of the pure metal compound required. Since total purification in the latter process results in most cases in an increasing high acid content in the washing solution, it may be economically advantageous to purify at least a portion of the washing solution in the metal-35 compound manufacturing process.
Aloitukseen sopiva väliaine on sellainen, joka on pääosin vettä, joka sisältää hapettajaa estämään tai vähentämään 4 98051 kiintoaineiden saostumista. Kierrätyksen johdosta voidaan metallilajien pitoisuutta helposti lisätä halutulle tasolle.A suitable medium for initiation is one that is predominantly water containing an oxidant to prevent or reduce the precipitation of 4,98051 solids. Due to recycling, the concentration of metal species can be easily increased to the desired level.
Esillä oleva prosessi on erityisen sopiva käytettäväksi toi-5 menpiteessä, jossa lasia tai samanlaisia alustoja päällystetään tinaoksidilla, ja joissa jäännöstina poistetaan pinnoi-tuslaitoksesta tulevista poistokaasuista. Suositeltava tina-pitoisuus kosketusliuoksissa on noin 5 paino-% tinametallia kun pH samalla pidetään noin 6:ssa, parhaiten noin 2,5:ssä 10 ja kaikkein parhaiten alle noin 2. Käytetään tinametallipi-toisuuksia, jotka ovat mieluiten noin 10 paino-% ja vielä mieluummin noin 20 paino-%.The present process is particularly suitable for use in a process in which glass or similar substrates are coated with tin oxide and in which the residue is removed from the exhaust gases coming from the coating plant. The recommended tin content of the contact solutions is about 5% by weight of tin metal while maintaining the pH at about 6, preferably about 2.5, and most preferably less than about 2. Tin metal concentrations of preferably about 10% by weight and more preferably about 20% by weight.
Poistokaasu voidaan kosketuttaa nestemäiseen väliaineeseen 15 suuritehoisessa kaasunpesulaitteessa. Tämän keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti kaasu kosketetaan nestemäiseen väliaineeseen kuitenkin pienitehoisessa kaasunpesulaitteessa tai suihkutustornissa olosuhteissa, jotka estävät sumun muodostumisen.The exhaust gas can be contacted with the liquid medium 15 in a high-performance scrubber. However, according to a preferred embodiment of the present invention, the gas is contacted with the liquid medium in a low power scrubber or spray tower under conditions that prevent the formation of mist.
2020
On tarkoituksenmukaista pitää kaasut aina lämpötilassa, joka on yli tinalajien höyrystymispisteen. Tämä voidaan tehdä lisäämällä lisälämpöä estämään sellaisten paikallisten olosuhteiden muodostumista kaasuille, joissa on tinaa sisältäviä 25 lajeja. Erään suoritusmuodon mukaisesti poistokaasuihin lisätään höyryä estämään pesuliuoksen paikallinen jäähtyminen kaasunpesulaitteessa. On suositeltavaa, että höyryt pidetään tinalajien höyrystymispisteen yläpuolella. Toisessa suositussa suoritusmuodossa kuumennetaan pesuliuos kierrättämällä 30 sitä lämmönvaihtajan läpi. Esillä oleva menetelmä on erityisen sopiva käytettäväksi tinatetrakloridille, alkyylitinaha-lidille tai MBTC:lie.It is expedient to always keep the gases at a temperature above the evaporation point of the tin species. This can be done by adding additional heat to prevent the formation of local conditions for gases with tin-containing species. According to one embodiment, steam is added to the exhaust gases to prevent local cooling of the scrubbing solution in the scrubber. It is recommended that the vapors be kept above the evaporation point of the tin species. In another preferred embodiment, the wash solution is heated by circulating it through a heat exchanger. The present method is particularly suitable for use with tin tetrachloride, alkyltin halide or MBTC.
On tunnettua, että jo laimeilla MBTC:n vesiliuoksilla on 35 voimakas taipumus vaahdota; tämä häiritsee kaasujen käsittelyä pesujärjestelmissä. Yllättäen on nyt kuitenkin havaittu, että esillä olevaa menetelmää voidaan käyttää suurilla pesu- 5 98051 liuoksen tinapitoisuuksilla ilman, että syntyy merkittäviä määriä vaahtoa.It is known that already dilute aqueous solutions of MBTC have a strong tendency to foam; this interferes with the handling of gases in scrubbing systems. Surprisingly, however, it has now been found that the present method can be used with high concentrations of tin in a washing solution without generating significant amounts of foam.
Tämän keksinnön mukaisesti voidaan käyttää toista laitetta 5 laimeammalla vedessä olevan tinayhdisteen liuoksella toisessa vaiheessa alentamaan kaasun metallipitoisuutta edelleen, jos joko prosessin taloudellisuus tai ympäristönäkökohdat vaatisivat lisäkäsittelyn. Tämän lisäksi tuottaa keksintö laitteiston ja sivutuoteliuoksen, joka on rikastettu metal-10 lilajeilla ja muilla hajoamistuotteilla.According to the present invention, the second device 5 can be used with a more dilute solution of a tin compound in water in the second step to further reduce the metal content of the gas if either the economics of the process or environmental considerations would require further treatment. In addition, the invention provides an apparatus and by-product solution enriched in metal-10 species and other degradation products.
Tulee ilmenemään, että tiivistettyjä liuoksia voidaan käyttää valmistusmenetelmässä, josta poistokaasut on alunperin poistettu, tai tinayhdisteen valmistusprosessissa. On kui-15 tenkin myös mahdollista kuljettaa tiivistetty liuos muualla sijaitsevaan laitokseen metallisisällön talteenottamiseksi. Lopuksi, johtuen poistettavien kaasujen sangen pienestä ti-napitoisuudesta, on tämän keksinnön menetelmä käyttökelpoinen sellaisilla maantieteellisillä alueilla, joilla sovel-20 letaan ilmakehälle haitallisten päästöjen suhteen ankarampia säännöksiä.It will be appreciated that the concentrated solutions may be used in the manufacturing process from which the exhaust gases have been originally removed or in the manufacturing process of the tin compound. However, it is also possible to transport the concentrated solution to a plant located elsewhere to recover the metal content. Finally, due to the relatively low tin content of the gases to be removed, the method of the present invention is useful in geographical areas where stricter regulations apply to emissions harmful to the atmosphere.
Keksintö käsittää myös yleisesti valmistuksessa tai prosessoinnissa metallilajeja käyttävät prosessit ja metallilajien 25 poistamisen käytettävän prosessin kaikista poistokaasuista.The invention also encompasses processes that generally use metal species in manufacturing or processing and the process used to remove metal species from all exhaust gases.
Metallilajeja sisältävät poisto- tai laitosprosessien kaasut kosketetaan vesipitoiseen väliaineeseen tietyissä aikaa, lämpötilaa, sekoitusta ja väliainetta koskevissa olosuhteis-30 sa sallimaan metallilajien oleellisen määrän absorboitumisen vesipitoiseen jakeeseen pitämällä samalla tuloksena oleva koostumus oleellisesti vapaana saostumasta; tuloksena olevaa liuosta voidaan käyttää siksi, kunnes on saavutettu merkittävä metallilajeja sisältävä pitoisuus, mikä sallii metal-35 lien, erityisesti tinan ja tinaa sisältävien lajien liuoksen taloudellisen käsittelyn. Prosessi mahdollistaa samalla poistokasujen puhdistamisen alle 5 mg/standardi-m3 olevaan metallipitoisuuteen. Tällaisin tuloksia ei voida saavuttaa 6 98051 sinänsä tunnetuilla menetelmillä; nykyiset tiivistäjiä, suodattimia tai sähköstaattisia saostimia käyttävät menetelmät eivät johda riittävän pienen pitoisuuden metallilajeja sisältäviin poistokaasuihin. Alkalista vesipitoista väliainet-5 ta käyttävät menetelmät voivat saavuttaa tämän päämäärän, mutta ne ovat melko vaivalloisia ja työläitä.The gases from the removal or plant processes containing the metal species are contacted with the aqueous medium under certain conditions of time, temperature, mixing and medium to allow a substantial amount of the metal species to be absorbed into the aqueous fraction while keeping the resulting composition substantially free of precipitation; the resulting solution can therefore be used until a significant concentration of metal species is reached, which allows the economic treatment of a solution of metals, especially tin and tin-containing species. At the same time, the process makes it possible to purify the effluents to a metal content of less than 5 mg / standard m3. Such results cannot be obtained by methods known per se 6 98051; current methods using condensers, filters or electrostatic precipitators do not result in exhaust gases containing sufficiently low concentrations of metal species. Methods using alkaline aqueous media can achieve this goal, but they are quite laborious and laborious.
Tunnetun kaltaisissa menetelmissä kosketettaessa poistokaasuja alkaliseen liuokseen on esimerkiksi tarpeen poistaa 10 jatkuvasti muodostunutta saostumaa, jolloin toimenpide on vaikea suorittaa, koska tinayhdisteiden sakat ovat tunnetusti vaikeita suodattaa. Suodatus ja sentrifugointi ovat asiaa koskevalle teollisuudelle vieraita toimenpiteitä, ja prosessit tuottavat sen laatuista poistovettä, jota ei ole sallit-15 tua päästää jätevesi- tai muuhun laitokseen ilman tämän poistoveden edelleenkäsittelyä; poistokaasujen koskettaminen yksinomaan veteen, jota jatkuvasti uudistetaan tuottaa suuret määrät jätevettä, joka myös on käsiteltävä edelleen.For example, in known processes, when contacting the exhaust gases with an alkaline solution, it is necessary to remove 10 continuously formed precipitates, which makes the operation difficult because the precipitates of tin compounds are known to be difficult to filter. Filtration and centrifugation are foreign to the industry, and the processes produce effluent of a quality that is not permitted to be discharged into a waste water or other installation without further treatment of this effluent; contacting the exhaust gases exclusively with water, which is constantly being regenerated, produces large quantities of waste water which also needs to be further treated.
20 Yllättäen, ja vastoin kyseessä olevien tinayhdisteiden höy-rynpaineita koskeviin laskelmiin perustuvia odotuksia on havaittu, että poistokaasujen puhdistukseen on mahdollista käyttää kosketusväliaineena liuosta, joka sisältää merkittäviä määriä tinaa sisältäviä lajeja ja valinnaisesti suola-25 happoa tai muita happoja. Käyttämällä esillä olevan keksinnön mukaista laitteistoa on odottamatta havaittu mahdolliseksi käyttää kosketusliuoksia, jotka sisältävät yli 5, mieluummin yli 10, ja kaikkein parhaiten yli 20 paino-% tinaa sisältäviä lajeja tinametalliksi laskettuna, pitämällä sa-30 maila prosessiväliaineen pH alle noin 6.20 Surprisingly, and contrary to the expectations based on the calculations of the vapor pressures of the tin compounds in question, it has been found that a solution containing significant amounts of tin-containing species and optionally hydrochloric acid or other acids can be used as a contact medium for exhaust gas cleaning. Utilizing the apparatus of the present invention, it has unexpectedly been found possible to use contact solutions containing more than 5, preferably more than 10, and most preferably more than 20% by weight of tin, calculated as tin metal, keeping the pH of the process medium below about 6.
Neste- ja kaasujakeen välinen koskettaminen suoritetaan parhaiten lukuisilla menetelmillä, mukaanlukien sekä staattinen että aktiivinen sekoitus, mutta se tehdään parhaiten näiden 35 kahden jakeen aktiivisella sekoituksella. Kaasu voidaan yksinkertaisesti kuplittaa säiliössä säilytetyn vesipitoisen väliaineen läpi, tai sekoittaa vesipitoista väliainetta kun höyry saapuu nesteen yläpuolella olevaan ilmatilaan. Eräässä 7 98051 suoritustavassa kaasu kosketetaan nestemäiseen väliaineeseen suuritehoisessa kaasunpesulaitteessa.Contacting between the liquid and gas fractions is best accomplished by a number of methods, including both static and active mixing, but is best accomplished by active mixing of the two fractions. The gas can simply be bubbled through the aqueous medium stored in the tank, or the aqueous medium can be mixed as the steam enters the air space above the liquid. In one embodiment, the gas is contacted with a liquid medium in a high power scrubber.
Eräässä suositussa menettelytavassa nestemäinen väliaine 5 kosketetaan kaasuun pienitehoisessa kaasunpesulaitteessa tai sumutustornissa olosuhteissa, jotka edistävät tinaa sisältäviä lajeja sisältävän kaasun höyrystymistä. Tämän keksinnön menetelmän mukaisesti on mahdollista välttää suuritehoisen kaasunpesurin käyttöä ja käyttää halvempaa pienitehope-10 suria, jos höyryä estetään tulemasta ylikyllästetyksi tinaa sisältävillä lajeilla. Odottamatta on havaittu, että metalleja sisältävät lajit voidaan poistaa kaasuista suhteellisen helposti ja alle pitoisuuksien, jotka on ennustettavissa mukana olevien yhdisteiden lasketuista höyrynpaineista niiden 15 pesuliuoksessa olevista pitoisuuksista, jos kaasut pidetään mukana olevien lajien kyllästymispisteiden yläpuolella.In a preferred procedure, the liquid medium 5 is contacted with the gas in a low-power scrubber or spray tower under conditions which promote the evaporation of the gas containing tin-containing species. According to the method of the present invention, it is possible to avoid the use of a high-power scrubber and to use a cheaper low-power hop-10 Sur if the steam is prevented from becoming supersaturated by tin-containing species. Unexpectedly, it has been found that metal-containing species can be removed from gases relatively easily and below concentrations predictable from the calculated vapor pressures of the compounds present in their wash solution if the gases are kept above the saturation points of the species involved.
Jos kaasujen sallitaan jäähtyä niiden kyllästymispisteeseen, on tuloksena olevan metalli- ja erityisesti tinayhdisteitä 20 sisältävän nesteen hienojakoinen sumu tai sooli melko vaikea erottaa kaasusta. Jälkimmäisessä tapauksessa täytyy käyttää lisää laitteita ja energiaa vaativampia menetelmiä sumun tai soolin erottamiseksi kaasusta.If the gases are allowed to cool to their saturation point, it is quite difficult to separate the fine mist or sol of the resulting liquid containing metal and especially tin compounds 20 from the gas. In the latter case, more equipment and more energy-intensive methods must be used to separate the mist or sol from the gas.
25 Tämä keksintö käsittää menetelmän happaman vesiliuoksen käyttämisestä suhteellisen korkean metalliyhdistepitoisuuden saamiseksi pesulluokseen. Pesuliuoksen happamuusaste, joka on tarpeen saostuman muodostumisen ja vaahtoamisen estämiseksi, voidaan saavuttaa alkamalla prosessivedellä, joka on 30 hapotettu esim. suolahapolla tai muulla sopivalla epäorgaanisella hapolla.The present invention comprises a method of using an acidic aqueous solution to obtain a relatively high content of metal compounds in a washing solution. The degree of acidity of the washing solution, which is necessary to prevent the formation of a precipitate and foaming, can be achieved by starting with process water acidified with, for example, hydrochloric acid or another suitable inorganic acid.
Tämän keksinnön hengen ja tarkoituksen mukaista on aloittaa vesikäsittelyvaihe vedellä, joka jo sisältää tarkoituksel-35 lisesti lisätyn määrän metallia tai organometallihalidia, kuten esim MBTC:tä, joka antaa tarpeellisen happamuustason. Prosessissa on tuskin tarpeen enää myöhemmin lisätä lisää happoa tai tinayhdistettä, jos poistokaasut sisältävät hap- 8 98051 poa, kuten esim. vetyhalidia. Siinä tapauksessa prosessi säilyttää itsetoimisesti vaaditun happamuustason.It is in the spirit and object of the present invention to start the water treatment step with water which already contains an intentionally added amount of metal or organometallic halide, such as MBTC, which gives the required level of acidity. In the process, it is hardly necessary to add more acid or tin compound later if the exhaust gases contain oxygen, such as hydrogen halide. In that case, the process automatically maintains the required level of acidity.
Tämän keksinnön prosessi voidaan suorittaa laajalla lämpö-5 tila-alueella; yleensä on yksinkertaisuuden ja taloudellisuuden vuoksi suositeltavaa käyttää ympäristön lämpötilaa. Mikäli käytetään pienitehoisia kaasunpesureita, voivat lisä-lämmön lisäämiskeinot olla edullisia estämään paikalliset ylikyllästymisolosuhteet kaasulle nesteen kanssa, joka si-10 sältää metallilajeja, kuten esim. tinahalideja ja organome-tallihalideja, silaaneja ja vastaavia. Tämän lisäksi voidaan poistokaasuihin lisätä höyryä estämään pesuliuoksen paikallinen jäähtyminen ympäristön pienestä suhteellisesta kosteudesta aiheutuvan haihtumisen vuoksi.The process of this invention can be performed over a wide thermal range; it is usually advisable to use ambient temperature for simplicity and economy. If low power scrubbers are used, additional heat addition means may be advantageous to prevent local supersaturation conditions for the gas with a liquid containing metal species such as tin halides and organometallic halides, silanes and the like. In addition, steam can be added to the exhaust gases to prevent local cooling of the scrubbing solution due to evaporation due to the low relative humidity of the environment.
1515
Siinä tapauksessa, että poistokaasut ovat hyvin kuumia, kuten ne voivat joissain lasinpinnoitusprosesseissa olla, voi käydä tarpeelliseksi kiertonesteen tai poistokaasujen jäähdyttäminen. Kaasujen, nesteiden tai laitteiston jäähdyttämi-20 nen voidaan suorittaa sinänsä hyvin tunnetuilla tekniikan menetelmillä, mitkä menetelmät eivät sinänsä muodosta mitään tämän keksinnön osaa.In the event that the exhaust gases are very hot, as they may be in some glass coating processes, it may be necessary to cool the circulating fluid or exhaust gases. Cooling of gases, liquids or equipment can be performed by methods well known in the art, which methods do not in themselves form any part of this invention.
Poistokaasujen ja pesunesteen välinen tarvittava kosketus-25 aika riippuu metalliyhdisteen havaittavissa olevasta määrästä poistokaasussa, joka poistetaan ilmakehään noudattaen tämän keksinnön prosessin käsittelymenetelmää. Prosessia jatketaan tarpeeksi kauan kunnes poistovirtauksen kriteerit on saavutettu. Tässä tarkoituksessa voi olla edullista käyt-30 tää yhtä suhteellisen suurta pesutornia tai vastaavaa laitetta, tai käyttää lukuisia sarjassa olevia pienempiä laitteita. Jälkimmäinen vaihtoehto sallii myös laitteistosta poistetun liuoksen yhdisteiden metallipitoisuuden edelleen lisäämisen niiden talteenottamiseksi; pesuliuos kiertää 35 laitteistossa, kunnes liuoksen metalliosan pitoisuus ylittää rajan, mikä sallii poistokaasujen tehokkaan puhdistamisen. Tämä raja voi vaihdella lämpötilan tai laitteiston suunnit- 9 98051 teluparametrien funktiona ja on määritettävä ennalta olosuhteista riippuen.The required contact time between the exhaust gases and the scrubbing liquid depends on the detectable amount of the metal compound in the exhaust gas which is removed to the atmosphere following the process treatment method of the present invention. The process is continued long enough until the effluent criteria are met. For this purpose, it may be advantageous to use one relatively large washing tower or similar device, or to use a number of smaller devices in series. The latter option also allows the metal content of the compounds removed from the equipment to be further increased to recover them; the scrubbing solution circulates 35 in the apparatus until the concentration of the metal part of the solution exceeds the limit, which allows efficient cleaning of the exhaust gases. This limit may vary as a function of temperature or equipment design parameters and must be determined in advance depending on the conditions.
Puhdistettaessa poistokaasuja prosessissa, jossa lasia pääl-5 lystetään tinaoksidilla käyttäen emänuklidina MBTC:tä, voidaan pesulioksessa saavuttaa suurimmat pitoisuudet, jotka ovat yli 5 ja parhaiten yli 10 paino-% tinametalliksi laskettuna. Sellaisessa tapauksessa, jossa sarjassa on useampi kuin yksi pesulaite, ja käyttämällä yhden pesulaitteen pe-10 sunestettä edellisen syöttämiseen, voi ensimmäisen laitteen tinapitoisuus saavuttaa arvon 20 paino-% tai enenmmän. Laitteen suorituskykyä voidaan ohjata helposti mittaamalla jokin fysikaalinen parametri, kuten tiheys, pesuliuoksen pitoisuuden säätämiseksi. Siinä tapauksessa, että sarjassa käytetään 15 use-ampaa kuin yhtä laitetta, voidaan ennalta määrätty taso säilyttää korvaamalla osa nestettä vedellä tai pesunesteellä myötävirtaan olevasta pesulaitteesta.By purifying the exhaust gases in a process in which the glass is coated with tin oxide using MBTC as the parent nuclide, the highest concentrations in the washing solution of more than 5 and preferably more than 10% by weight, calculated as tin metal, can be achieved. In the case where there is more than one washing device in the series, and by using the washing liquid of one washing device to supply the former, the tin content of the first device can reach 20% by weight or more. The performance of the device can be easily controlled by measuring some physical parameter, such as density, to adjust the concentration of the washing solution. In the event that more than one device is used in a series, a predetermined level can be maintained by replacing part of the liquid with water or washing liquid from the downstream washing device.
Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa on laitteisto 20 metallilajien poistamiseksi prosessista virtaavista kaasuista kytketty vastaanottamaan poistokaasut laitteistosta lasi-kappaleiden päällystämiseksi tinaoksidilla. Lukuisten tina-yhdisteiden tiedetään olevan käyttökelpoisia tähän tarkoitukseen; tällaisiin yhdisteisiin kuulu, mutta ei ole niihin 25 rajoittunut, esimerkiksi MBTC, tinatetrakloridi, dimetyyli-tinadikloridi, dibutyylitinadiasetaatti, monometyylitinatri-kloridi ja vastaavat. Erityisen ensisijaisia yhdisteitä ovat tinatetrakloridi ja alkyylitinatrikloridit, kuten MBTC. Kuvauksia tällaisista tinayhdisteistä on löydettävissä esim.In a preferred embodiment of the invention, the apparatus 20 for removing metal species from the gases flowing from the process is connected to receive the exhaust gases from the apparatus for coating the glass bodies with tin oxide. Numerous tin compounds are known to be useful for this purpose; such compounds include, but are not limited to, MBTC, tin tetrachloride, dimethyltin dichloride, dibutyltin diacetate, monomethyltin sodium trichloride, and the like. Particularly preferred compounds are tin tetrachloride and alkyltin trichlorides such as MBTC. Descriptions of such tin compounds can be found e.g.
30 US-patenteista nro:t 4 530 857, 4 144 362 ja 4 130 673. Tämän keksinnön menetelmä on käyttökelpoinen poistamaan tällaisten prosessien poistokaasuista tinayhdisteet ja niiden metallia sisältävät reaktio- tai hajoamistuotteet. Keksinnön menetelmä poistaa samalla poistokaasuista oleellisesti kai-35 ken suolahapon tai muut hapot, jotka ovat voineet syntyä pinnoitusprosessin aikana.U.S. Patent Nos. 4,530,857, 4,144,362 and 4,130,673. The process of this invention is useful for removing tin compounds and their metal-containing reaction or decomposition products from the exhaust gases of such processes. At the same time, the process of the invention removes substantially all hydrochloric acid or other acids that may have formed during the coating process from the exhaust gases.
10 9805110 98051
Siksi esillä oleva keksintö sulkee piiriinsä menetelmän poistaa metallilajit ja reaktiotuotteet tinayhdisteillä päällystämisen tuloksena olevista poistokaasuista, jolloin prosessi käsittää seuraavat vaiheet: 5 (a) Lämpötilassa välillä noin 350 ja noin 650°C olevan la-sialustan päällystämisen ainakin yhden tinayhdisteen höyryllä tai hienojakoisella sumulla, joka kykenee muodostamaan tinaoksidikerroksen lasialustan pinnalle näissä olosuhteis- 10 sa; (b) tämän prosessin poistokaasujen, jotka kaasut voivat sisältää tinayhdisteiden reaktiotuotteita tai reagoimattomia osia, koskettamisen vesipitoiseen happamaan pesuliuokseen 15 pienentämään tinapitoisuutta poistokaasuissa, (c) pesuliuoksen kierrätyksen kunnes se sisältää enemmän kuin noin 5 ja parhaiten enemmän kuin noin 10 paino-% tina-metallia alkuperäisten tinayhdisteiden muodossa tai niiden 20 reaktio- tai hajoamistuotteina; ja (d) pesuliuoksen käyttämisen tinayhdisteiden tai tinametal-lin talteenottoon.Therefore, the present invention encompasses a process for removing metal species and reaction products from exhaust gases resulting from coating with tin compounds, the process comprising the steps of: (a) coating a glass substrate at a temperature between about 350 and about 650 ° C with steam or fines of at least one tin compound; capable of forming a tin oxide layer on the surface of the glass substrate under these conditions; (b) contacting the exhaust gases of this process, which gases may contain reaction products or unreacted portions of tin compounds, with an aqueous acidic scrubbing solution 15 to reduce the tin content in the exhaust gases; (c) recycling the scrubbing solution until it contains more than about 5% and preferably more than about 10% tin metal. in the form of the parent tin compounds or as reaction or decomposition products thereof; and (d) using a washing solution to recover tin compounds or tin metal.
25 Eri suoritusmuodoissa on lasialusta pullo tai muu lasiastia, tasolasi, putkimaisia lasituotteita ja vastaavia. Tinayhdis-te voi olla tinatetrakloridi, MTBC tai muu lasinkäsittely-yhdiste, ja sitä voidaan käyttää sinällään tai koostumuksissa, jotka sisältävät muita orgaanisia tai epäorgaanisia ai-30 neosia.In various embodiments, the glass substrate is a bottle or other glass container, flat glass, tubular glass products, and the like. The tin compound may be tin tetrachloride, MTBC or other glass treatment compound, and may be used alone or in compositions containing other organic or inorganic aliquots.
Seuraavat esimerkit kuvaavat ja valaisevat metallipitoisuuden vaikutusta pesuliuokseen, ja pestävän kaasun lämpötilaa ja suhteellista kosteutta, sekä kaasunpesurista poistuvan 35 kaasun metallilajien jäännöspitoisuutta.The following examples illustrate and illustrate the effect of metal content on the scrubbing solution, and the temperature and relative humidity of the gas to be scrubbed, as well as the residual metal content of the gas species leaving the scrubber.
9805198051
Esimerkki 1 Tässä esimerkissä 7 m3 20°C:sta kuivaa ilmaa kostutettiin ennalta määrättyyn suhteelliseen kosteuteen 20°C:een. Sitten 0,7 m3 tätä ilmaa kuumennettiin ja kuormattiin 2,66 g:11a 5 MBCTrtä, laskettiin 550°C:een kuumennetun lasiputken läpi ja yhdistettiin sen jälkeen jäljellä olevaan 6,3 m3:iin ilmaa. Tätä toimintatapaa käyttämällä keskimäärin 30 % käytetystä MBTC:stä jää jäljelle lasiputkeen tinaoksidin muodossa, ja jäljelle jäänyt kaasu jäljittelee läheltä menetelmää pin-10 noittaa lasiastioita tinaoksidikerroksella käsittelemällä sitä MBTC-höyryllä.Example 1 In this example, 7 m3 of 20 ° C dry air was humidified to a predetermined relative humidity to 20 ° C. 0.7 m3 of this air was then heated and loaded with 2.66 g of 5 MBCT, passed through a glass tube heated to 550 ° C and then combined with the remaining 6.3 m3 of air. Using this approach, an average of 30% of the MBTC used remains in the glass tube in the form of tin oxide, and the remaining gas mimics closely the method of pin-10 weaving glass vessels with a layer of tin oxide by treating it with MBTC steam.
Kaasu pidettiin olemassa olevassa lämpötilassa ja laskettiin ensin ensimmäisen, 80 mm halkaisijaltaan ja 300 mm pituudel-15 taan olevan, lasirenkailla täytetun lasikolonnin läpi; kolonnin läpi kierrätettiin 3 %:ista suolahapon vesiliuosta. En-simmäisestä kolonnista poistuttuaan kaasu kulki toisen kolonnin läpi, joka oli halkaisijaltaan 80 mm ja pituudeltaan 300 mm ja oli myös täytetty lasirenkailla. Toisen ko-20 lonnin läpi kierrätettiin vesijohtovettä, ja tämän kolonnin liuosta käytettiin täydentämään ensimmäisen kolonnin nestettä tarkoituksella säilyttää tässä ensimmäisessä kolonnissa halut-tu MBTC-pitoisuus. Mitattiin tinapitoisuus toisen kolonnin poistoaukossa. Tinametallin pitoisuus milligrammoina 25 standardikuutiometrissä on annettu jäljempänä olevissa taulukoissa .The gas was maintained at the existing temperature and first passed through a first glass column filled with glass rings, 80 mm in diameter and 300 mm in length; a 3% aqueous hydrochloric acid solution was circulated through the column. After leaving the first column, the gas passed through a second column 80 mm in diameter and 300 mm in length and also filled with glass rings. Tap water was circulated through the second column, and the solution from this column was used to replenish the liquid from the first column in order to maintain the desired MBTC concentration in this first column. The tin content at the outlet of the second column was measured. The tin metal concentration in milligrams per 25 standard cubic meters is given in the tables below.
Vastoin odotuksia havaittiin, että pesuliuos saattoi sietää ainakin 20 paino-%:n tinapitoisuuksia, ja että sillä on 30 edullinen vaikutus pesumenetelmän tehokkuuteen. Tulokset osoittavat myös tinayhdisteen absorption lisääntyvän yhdessä suuremman suhteellisen kosteuden ja kaasun suuremman sisään-tulolämpötilan kanssa. 1Contrary to expectations, it was found that the washing solution could tolerate tin contents of at least 20% by weight and that it has a beneficial effect on the efficiency of the washing process. The results also show an increase in the absorption of the tin compound together with a higher relative humidity and a higher gas inlet temperature. 1
Tarkoittamatta olla tässä esitettyyn teoriaan sitoutunut on eräs mahdollinen selitys se, että tässä esitettyjen esimerkkien olosuhteet vastoin odotuksia auttavat estämään poistettavien tuotteiden hienojakoiset sumut. Tällaisten sumujen 12 98051 poistamisen kaasuista on havaittu olevan sangen vaikeaa pesemällä tai muilla sinänsä tunnetuilla keinoilla.Not to be bound by the theory presented herein, one possible explanation is that the conditions of the examples presented herein, contrary to expectations, help to prevent fine misting of the products to be removed. Removal of such mists 12,98051 from gases has been found to be quite difficult by washing or other means known per se.
Havainto, että peseminen liuoksella, joka jo sisältää oleel-5 lisen määrän poistettavaa tuotetta, auttaa ratkaisemaan lukuisia vaikeita kaasun puhdistukseen liittyviä ongelmia ja on odottamaton ja tärkeä parannus, joka tekee tarpeettomaksi vaikeat menetelmät, kuten kaasun pesun emäksisellä liuoksella ja tuloksena olevien sakkojen sentrifugoinnin tai suodat-10 tamisen laskemalla samalla suodate toisen jäteveden puhdistus järjestelmän läpi. Tämän lisäksi on tarpeetonta käyttää kaasun suurtehopesureita tai sähköstaattisia saostajia, ja muodostuneen liuoksen tilavuus on merkittävästi vähentynyt, mikä johtaa lisätaloudellisuuteen prosessin mahdollisesti 15 vahingollisten poistovirtausten käsittelyssä.The finding that washing with a solution that already contains a substantial amount of product to be removed helps to solve a number of difficult gas purification problems and is an unexpected and important improvement that eliminates difficult methods such as washing with alkaline gas and centrifuging or filtering the resulting fines. -10 tion while lowering the filtrate through another wastewater treatment system. In addition, it is unnecessary to use high-power gas scrubbers or electrostatic precipitators, and the volume of the formed solution is significantly reduced, which leads to additional economics in the treatment of potentially harmful effluents from the process.
Tinapitoisuus kaasun pesun jälkeen Milligrammaa tinaa/kuutiometri Taulukko ITin content after gas scrubbing Milligrams of tin / cubic meter Table I
20 Sisääntulolämpötila Suhtellinen kosteus-% 20°C:ssa 40 °C 7 50 100 12520 Inlet temperature Relative humidity% at 20 ° C 40 ° C 7 50 100 125
Pesuliuos Sn % Tiheys 25 3 1,05 5 7 5 10 6 1,10 20 9 2 8 1,15 1,5 -- 2 11 1,20 1,5 --2 2 14 1,25 1,5 --2 2 30 17 1,30 1,5 -- 2 2,5 20 1,35 2 6 35 13 98051Washing solution Sn% Density 25 3 1.05 5 7 5 10 6 1.10 20 9 2 8 1.15 1.5 - 2 11 1.20 1.5 - 2 2 14 1.25 1.5 - 2 2 30 17 1.30 1.5 - 2 2.5 20 1.35 2 6 35 13 98051
Taulukko IITable II
Sisääntulolämpötila Suhteellinen kosteus-% 20°C:ssa 50 °C 7 50 100 125 5 PesuliuosInlet temperature Relative humidity% at 20 ° C 50 ° C 7 50 100 125 5 Washing solution
Sn % Tiheys 3 1,05 6 6 3,5 3,5 6 1,10 5 4 1,5 1,5 8 1,15 3,5 2,5 -- 1,5 10 11 1,20 1,5 1,5 -- 1,5 14 1,25 1,5 --22 17 1,30 1,5 -- 2 2,5 20 1,35 2 .... gSn% Density 3 1.05 6 6 3.5 3.5 6 1.10 5 4 1.5 1.5 8 1.15 3.5 2.5 - 1.5 10 11 1.20 1.5 1.5 - 1.5 14 1.25 1.5 --22 17 1.30 1.5 - 2 2.5 20 1.35 2 .... g
15 Taulukko III15 Table III
Sisääntulolämpötila Suhteellinen kosteus % 20°C:ssa 60 °C 7 50 100 125Inlet temperature Relative humidity% at 20 ° C 60 ° C 7 50 100 125
Pesuliuos 20 Sn % Tiheys 3 1,05 3,5 -- -- 3 6 1,10 10 4 --2 8 1,15 1,5 1,5 -- 1,5 11 1,20 1,5 -- 2 2,5 25 14 1,25 1,5 -- 1,5 1,5 17 1,30 2 -- 1,5 20 1,35 22--4Washing solution 20 Sn% Density 3 1.05 3.5 - - 3 6 1.10 10 4 --2 8 1.15 1.5 1.5 - 1.5 11 1.20 1.5 - 2 2.5 25 14 1.25 1.5 - 1.5 1.5 17 1.30 2 - 1.5 20 1.35 22--4
Esimerkki IIExample II
30 Seuraavat esimerkit kuvaavat MBTC-pitoisuuden ja erään sen hajoamistuotteen, suolahapon, vaikutusta vaahdon muodostumiseen pesuliuoksessa.The following examples illustrate the effect of the MBTC content and one of its degradation products, hydrochloric acid, on the formation of foam in the wash solution.
200 mm pitkässä ja 24 mm läpimittaisessa koeputkessa olevan 35 20 ml:n nestemäärän läpi laskettiin sisämitaltaan 3 mm ole van polytetrafluorietyleeniputken kautta 70 1 typpeä tunnissa. Liuoksen koostumus oli jäljempänä olevissa taulukoissa annettu. Kun syntyvä vaahto oli saavuttanut vakiokorkeuden, 14 98051 se mitattiin; vaahdon korkeus on ilmoitettu taulukoissa mm:nä.Through a volume of 35 to 20 ml in a test tube 200 mm long and 24 mm in diameter, 70 l of nitrogen per hour were passed through a 3 mm internal polytetrafluoroethylene tube. The composition of the solution was given in the tables below. When the resulting foam had reached a constant height, 14,98051 it was measured; the height of the foam is given in the tables in mm.
Taulukot osoittavat, että suhteellisen suurilla MBTC-pitoi-5 suuksilla oli vaahtoaminen vähentynyt sangen hyväksyttäville tasoille. Sen lisäksi ilmenee hajoamistuotteen, suolahapon, kasvaneen pitoisuuden yllättävä edullinen vaikutus. Vaahto-amisasteen määrä oli riippuva myös pesuveden laadusta. Kuten tuloksista voi havaita, riittävät melko pienet MBTC-määrät 10 kehittämään merkittävästi vaahtoa tehden muutoin käsittelemättömän veden käytön pesulaitteessa mahdottomaksi.The tables show that at relatively high MBTC concentrations, foaming was reduced to quite acceptable levels. In addition, there is a surprisingly beneficial effect of an increased concentration of the degradation product, hydrochloric acid. The amount of foaming also depended on the quality of the wash water. As can be seen from the results, relatively small amounts of MBTC 10 are sufficient to significantly generate foam, making the use of otherwise untreated water in the washer impossible.
Taulukko IVTable IV
Vaahdon muodostuminen mm:inä vesijohtovedessä olevien suola-15 hapon ja MBTC:n eri pitoisuuksilla.Foam formation in mm with different concentrations of hydrochloric acid and MBTC in tap water.
(Saksalainen kovuus 9°) HC1-pitoisuus(German hardness 9 °) HCl content
Mol/l 0 0,025 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,337 0,5 g/1 0 0,9 1,8 3,7 5,5 7,3 9,1 12,3 18,3 20__ MBTC-pit.Mol / l 0 0.025 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.337 0.5 g / 1 0 0.9 1.8 3.7 5.5 7.3 9.1 12.3 18 .3 20__ MBTC pit.
Mol/l g/i 0 0 10 -- -- -- -- -- --25 0,018 5,1 -- -- -- -- -- -- -- -- 0,035 9,9 >140 -- -- -- -- -- -- -- 0,053 15,o 0,071 20,0 >140 -- 75 -- -- 40 -- -- 30 0,089 25,1 30 0,133 37,5 >140 100 75 -- 70 -- 30 -- 20 0,177 49,9 >140 -- 100 -- 40 0,266 63,8 30 -- -- -- -- -- -- 0,354 99,9 15 -- -- -- -- -- -- 20 35 15 98051Mol / lg / i 0 0 10 - - - - - --25 0.018 5.1 - - - - - - - - 0.035 9.9> 140 - - - - - - - - 0.053 15, and 0.071 20.0> 140 - 75 - - 40 - - 30 0.089 25.1 30 0.133 37.5> 140 100 75 - 70 - 30 - 20 0,177 49,9> 140 - 100 - 40 0,266 63,8 30 - - - - - - 0,354 99,9 15 - - - - - - 20 35 15 98051
Taulukko VTable V
Vaahdon muodostuminen mm:inä suolahapon ja MBTCrn eri pitoisuuksilla demineralisoidussa vedessä 5 SuolahappopitoisuusFoam formation in mm with different concentrations of hydrochloric acid and MBTC in demineralized water 5 Hydrochloric acid content
Mol/1 0 0,025 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,337 0,5 g/1 0 0,9 1,8 3,7 5,5 7,3 9,1 12,3 18,3 MBTC-10 pit.Mol / 1 0 0.025 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.337 0.5 g / 1 0 0.9 1.8 3.7 5.5 7.3 9.1 12.3 18 , 3 MBTC-10 pit.
Mol/1 g/1 0 o 10 -- -- -- -- -- 0,018 5,1 40 40 40 40 30 30 25 25 25 0,035 9,9 >140 140 80 70 40 30 25 30 25 15 0,053 15,0 >140 100 80 40 35 -- -- -- 25 0,071 20,0 70 50 50 35 -- -- -- -- 20 0,089 25,1 35 -- 30 -- -- -- -- -- 20 0,133 37,5 20 -- -- -- -- -- -- -- 20 20 Piiroksen kuvio kuvaa laitetta, jolla esillä olevan keksinnön menetelmä on suoritettu. Poistoputki 102 voi olla liitetty lasin tai muun aineen tinaoksikerroksella päällystävään laitokseen tai muuhun laitokseen, joka synnyttää metal-lilajeja sisältäviä poistokaasuja. Kuvattu laitteisto ei ole 25 tarkoitettu rajoittamaan keksinnön piiriä tähän erityiseen rakennemuotoon; tämän kuvauksen seurauksena käy ammattimie-hille ilmeiseksi muita keinoja tämän keksinnön esityksen toteuttamiseksi.Mol / 1 g / 10 0 10 - - - - - 0.018 5.1 40 40 40 40 30 30 25 25 25 0.035 9.9> 140 140 80 70 40 30 25 30 25 15 0.053 15, 0> 140 100 80 40 35 - - - 25 0,071 20,0 70 50 50 35 - - - - 20 0,089 25,1 35 - 30 - - - - - 20 0.133 37.5 20 - - - - - - - 20 20 The drawing diagram illustrates an apparatus with which the method of the present invention is performed. The exhaust pipe 102 may be connected to a plant for coating the glass or other material with a tin oxide layer or to another plant which generates exhaust gases containing metal species. The described apparatus is not intended to limit the scope of the invention to this particular embodiment; as a result of this description, other means for carrying out the present invention will become apparent to those skilled in the art.
30 Tinasta tai muista metallilajeista puhdistettavat poistokaasut pakotetaan ilmakehän tai prosessointipaineessa ei-kuvatusta tuotanto- tai pinnoituslaitoksesta läpi prosessin sisääntulo johdon 102 ja prosessin poistojohdon 103 johdossa 102 olevan, puhaltimen 104 aiheuttaman alennetun paineen tu-35 loksena. Kaasuvirtaus mitataan puhaltimen 104 poistojohdossa 107 olevalla virtausmittarilla 106.Exhaust gases to be cleaned of tin or other metal species are forced from a production or coating plant not described at atmospheric or processing pressure through the process inlet line 102 and the process outlet line 103 as a result of reduced pressure in line 102 caused by a fan 104. The gas flow is measured by a flow meter 106 in the outlet line 107 of the fan 104.
Ulkopuolisesta lähteestä 108 tuleva höyryvirtaus syötetään putken 105 ja venttiilin 109 läpi ensimmäisen kaasunpesu- 16 98051 laitteen 112 kiertoputkeen 110 kiertonesteen 124 pitämiseksi koko ajan poistokaasujen kastepisteen yläpuolella. Tässä esimerkissä käytetään kaasun kaksoispesuria 112 ja 116, vaikka ammattimiehelle on ilmeistä, että tämän keksinnön 5 hengen ja tarkoituksen mukaisesti voidaan käyttää joko yksittäistä tai monikertaista asennusta. Kuvattu järjestely sallii tinapitoisuuden pitämisen ensimmäisessä pesurissa noin 15 paino-%:ssa tinametalliksi laskettuna. Liuoksen 124 väkevyys pidetään oleellisesti vakiona ensimmäisellä omi-10 naispainomittarilla 114, joka syöttää ensimmäiseen pesuriin 112 lisää laimennusliuosta 118 toisesta pesurista 116 putken 113 ja venttiilin 111 kautta. Jos nesteen 124 pinta pesurissa 112 nousee liian korkealle, aukaisee pinnankorkeuden säädin 120 pohjaventtiilin 122 päästämään jonkin verran nestet- 15 tä putken 141 kautta varastotankkiin 142.The steam flow from the external source 108 is fed through a pipe 105 and a valve 109 to the circulation pipe 110 of the first scrubber 1698051 to keep the circulating liquid 124 above the dew point of the exhaust gases at all times. In this example, dual gas scrubbers 112 and 116 are used, although it will be apparent to those skilled in the art that, in accordance with the spirit and purpose of the present invention, either a single or multiple installation may be used. The arrangement described allows the tin content in the first scrubber to be maintained at about 15% by weight, calculated as tin metal. The concentration of solution 124 is kept substantially constant by a first specific gravity meter 114 which supplies additional dilution solution 118 to the first scrubber 112 from the second scrubber 116 through the tube 113 and the valve 111. If the surface of the liquid 124 in the scrubber 112 rises too high, the level control 120 opens the bottom valve 122 to allow some liquid to pass through the pipe 141 into the storage tank 142.
Ensimmäisestä kaasunpesurista 112 kaasut menevät ohjausput-ken 115 kautta toiseen kaasunpesuriin 116, jolla on erillinen nestekiertopiiri 126 väliaineen 118 kierrättämiseksi 20 muodostamaan sopiva kosketus poistovirtaukselle ja käsitte-lyliuokselle 118.From the first scrubber 112, the gases pass through a guide tube 115 to a second scrubber 116 having a separate fluid circulation circuit 126 for circulating the medium 118 to make suitable contact with the effluent and treatment solution 118.
Kun nesteen 118 pinta alenee, aukaisee pinnankorkeuden säädin 128 veden sisääntuloventtiilin 130 toiminnallisesti so-25 pivan nesteen pinnankorkeuden ylläpitämiseksi. Valinnaisesti, jos toisen kaasunpesurin 116 tinapitoisuus tulee pienemmäksi kuin noin 1 paino-%, toinen ominaistiheyden säädin 132 voi syöttää ensimmäisestä kaasunpesurista 112 nestettä 124 toiseen kaasunpesuriin 116 putken 117 ja venttiilin 133 30 kautta vaaditun happamuuden säilyttämiseksi ja estämään vaahdon ja saostumien muodostuminen. Kuitenkin on yllättäen havaittu, että kun poistettu aine on MBTC, on tämä lisävaihe tarpeeton. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa ei siksi käytetä putkea 117 eikä toista ominaistiheyden säädintä 132.As the surface level of the liquid 118 decreases, the level control 128 opens the water inlet valve 130 to maintain the level of the functionally suitable liquid. Optionally, if the tin content of the second scrubber 116 becomes less than about 1% by weight, the second specific gravity regulator 132 may supply liquid 124 from the first scrubber 112 to the second scrubber 116 through the tube 117 and valve 133 30 to maintain required acidity and prevent foam and precipitation. However, it has surprisingly been found that when the substance removed is MBTC, this additional step is unnecessary. Therefore, in one embodiment of the invention, neither tube 117 nor another specific gravity regulator 132 is used.
35 Käynnistettäessä kumpaankin nestesäiliöön laitetaan jonkin verran suolahappoa; sen jälkeen säilyy happamuus poistokaasuissa olevalla kloorivedyllä.35 At start-up, some hydrochloric acid is added to each liquid tank; then the acidity is retained by the hydrogen chloride in the exhaust gases.
17 9805117 98051
Pumput 134 ja 136 kierrättävät pesunesteitä 124 ja 118 kaa-sunpesureissa 112 ja 116, jotka on täytetty sopivalla pakka-usaineella, kuten lasikierukoilla, porsliini- tai polymeeri-puikoilla tai vastaavilla. Pumppu 138 toimii varastosäiliön 5 142 purkajana venttiilien 152 ja 153 säätämänä putkien 143 ja 144 kautta tankkiautoon tai muuhun kuljetusneuvoon tai ei kuvattuun kierrätys- ja talteenottolaitteistoon, eikä sinänsä muodosta tämän keksinnön osaa.Pumps 134 and 136 circulate scrubbing fluids 124 and 118 in scrubbers 112 and 116 filled with a suitable packaging material, such as glass coils, porcelain or polymer needles, or the like. The pump 138 acts as a discharger for the storage tank 5 142 controlled by valves 152 and 153 through pipes 143 and 144 to a tanker or other transport vehicle or to a recycling and recovery facility not described, and does not in itself form part of the present invention.
10 Eräässä esillä olevan keksinnön käyttökelpoisuuden määrityksessä otettiin yksikköön poistoilma aiemmin kuvatulla tavalla lasinpinnoituslaitteistosta, joka oli asennettu kymmenen pullonpuhalluskoneen jälkeen. Poistoilma oli määrältään 90 m3 minuutissa ja sisälsi tinametalliksi laskettuna keskimäärin 15 130 mg tinaa ja HCLrksi laskettuna noin 140 mg suolahappoa per standardikuutiometri. Poistokaasun sisääntulolämpötila oli välillä 50 ja 70°C riippuen lasinvalmistuslaitoksen olosuhteista. Poistoputkesta 107 poistuvan kaasun analyysi osoitti, että tinapitoisuus, tinametalliksi laskettuna, oli 20 aina alle 5 mg per standardikuutiometri poistokaasua. Laitteisto tuotti vuorokaudessa 105 kg liuosta, joka sisälsi noin 16 kg tinaa tinametalliksi laskettuna. Ammattimiehelle, joka käsittää tässä esitetyn ja kuvatun keksinnön edullisten suoritusmuotojen periaatteet ja ohjeet, voi ilmetä muunnok-25 siä ja parannuksia. Näin ollen ei julkaistavan patentin piiri rajoitu yksinomaan keksinnön tässä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sen tulisi pikemminkin rajoittua parannuksiin, joihin keksintö on luonut pohjan.In one assay of the utility of the present invention, exhaust air was taken into the unit as previously described from a glass coating apparatus installed after ten bottle blowing machines. The exhaust air was 90 m3 per minute and contained an average of 15,130 mg of tin, calculated as tin metal and about 140 mg of hydrochloric acid per standard cubic meter, calculated as HCL. The exhaust gas inlet temperature was between 50 and 70 ° C depending on the conditions of the glass manufacturing plant. Analysis of the gas leaving the exhaust pipe 107 showed that the tin content, calculated as tin metal, was always less than 5 mg per standard cubic meter of exhaust gas. The equipment produced 105 kg of solution per day, which contained about 16 kg of tin, calculated as tin metal. Modifications and improvements may occur to those skilled in the art encompassing the principles and guidelines of the preferred embodiments of the invention disclosed and described herein. Accordingly, the scope of the patent to be disclosed is not limited to the embodiments of the invention disclosed herein, but rather should be limited to the improvements on which the invention is based.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US40648289A | 1989-09-13 | 1989-09-13 | |
US40648289 | 1989-09-13 | ||
US57857090A | 1990-09-10 | 1990-09-10 | |
US57857090 | 1990-09-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI904524A0 FI904524A0 (en) | 1990-09-13 |
FI98051B FI98051B (en) | 1996-12-31 |
FI98051C true FI98051C (en) | 1997-04-10 |
Family
ID=27019529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI904524A FI98051C (en) | 1989-09-13 | 1990-09-13 | Procedure for removing tin compounds from exhaust gases |
Country Status (23)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0418075B1 (en) |
JP (1) | JP3080646B2 (en) |
KR (1) | KR0171399B1 (en) |
CN (1) | CN1040728C (en) |
AR (1) | AR246238A1 (en) |
AT (1) | ATE123967T1 (en) |
AU (1) | AU645991B2 (en) |
BR (1) | BR9004593A (en) |
CA (1) | CA2025348C (en) |
DE (1) | DE69020273T2 (en) |
DK (1) | DK0418075T3 (en) |
ES (1) | ES2074134T3 (en) |
FI (1) | FI98051C (en) |
HU (1) | HU211221B (en) |
IE (1) | IE69335B1 (en) |
IL (1) | IL95684A (en) |
MY (1) | MY107123A (en) |
NO (1) | NO300200B1 (en) |
NZ (1) | NZ235327A (en) |
PH (1) | PH27382A (en) |
PL (1) | PL165151B1 (en) |
PT (1) | PT95307B (en) |
SK (1) | SK447290A3 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010079598A1 (en) * | 2009-01-08 | 2010-07-15 | 日本山村硝子株式会社 | Facility and method for the treatment of gases which contain alkali metal halides |
US8062706B2 (en) * | 2009-03-31 | 2011-11-22 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Recovery of monobutyltin trichloride |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3789109A (en) * | 1971-08-13 | 1974-01-29 | United Mcgill Corp | Method for cleaning a gas |
US4009241A (en) * | 1971-09-16 | 1977-02-22 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Method of removing mercury vapor from gases contaminated therewith |
US4029484A (en) * | 1976-01-21 | 1977-06-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Mist scrubbing of waste halide effluent |
US4511545A (en) * | 1983-05-10 | 1985-04-16 | American Engineering Group International, Inc. | Process for treating overspray gas from glass coating operation with metal recovery |
DE3403737A1 (en) * | 1983-05-17 | 1984-11-22 | Johann Dipl.-Ing. 6903 Neckargemünd Renneberg | Process and plant for treating exhaust gases and exhaust air from a metal bath |
SE455767B (en) * | 1986-06-02 | 1988-08-08 | Erik Lindahl | PROCEDURE AND DEVICE FOR SEPARATION OF MERCURY SILVER FROM COOKING OR PROCESS GASES CONTAINING WATER STEAM |
DE3701764A1 (en) * | 1987-01-22 | 1988-08-04 | Norddeutsche Affinerie | METHOD FOR DEPOSITING GASEOUS METAL MERCURY FROM GASES |
-
1990
- 1990-09-03 AR AR90317855A patent/AR246238A1/en active
- 1990-09-12 NO NO903980A patent/NO300200B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-09-12 CA CA002025348A patent/CA2025348C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-13 ES ES90310016T patent/ES2074134T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-13 PT PT95307A patent/PT95307B/en active IP Right Grant
- 1990-09-13 SK SK4472-90A patent/SK447290A3/en unknown
- 1990-09-13 DK DK90310016.2T patent/DK0418075T3/en active
- 1990-09-13 EP EP90310016A patent/EP0418075B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-13 PH PH41195A patent/PH27382A/en unknown
- 1990-09-13 FI FI904524A patent/FI98051C/en not_active IP Right Cessation
- 1990-09-13 KR KR1019900014664A patent/KR0171399B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-09-13 PL PL90286882A patent/PL165151B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-09-13 AT AT90310016T patent/ATE123967T1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-09-13 IE IE333190A patent/IE69335B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-09-13 BR BR909004593A patent/BR9004593A/en not_active IP Right Cessation
- 1990-09-13 DE DE69020273T patent/DE69020273T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-13 HU HU905890A patent/HU211221B/en not_active IP Right Cessation
- 1990-09-13 IL IL9568490A patent/IL95684A/en unknown
- 1990-09-13 JP JP02243686A patent/JP3080646B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-13 MY MYPI90001586A patent/MY107123A/en unknown
- 1990-09-13 CN CN90108690A patent/CN1040728C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-14 AU AU62533/90A patent/AU645991B2/en not_active Expired
- 1990-09-14 NZ NZ235327A patent/NZ235327A/en unknown
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5520896A (en) | Process to remove metal species from exhaust vapors | |
US5496778A (en) | Point-of-use ammonia purification for electronic component manufacture | |
US4460552A (en) | Process for the separation of air components, such as difficultly absorbable air impurities, out of air-gas mixtures | |
US4289505A (en) | Solvent recovery from water | |
AU657020B2 (en) | Method and apparatus for removing undesirable chemical substances from gases, exhaust gases, vapors, and brines | |
JPS60150817A (en) | Removal of noxious substance from treated exhaust gas | |
FI98051C (en) | Procedure for removing tin compounds from exhaust gases | |
EP2139589B1 (en) | Mehtod for inhibiting fouling in basic washing systems | |
EP0830316A1 (en) | Point-of-use ammonia purification for electronic component manufacture | |
RU2305720C2 (en) | Titanium parts surface iron oxide removing method | |
CA2014306A1 (en) | Process for the purification of waste gas having a high chloride content | |
CN101239271A (en) | Cleaning treatment method of acid sewage storage tank discharging gas | |
US3919389A (en) | Method of purifying air containing mercury vapor | |
US5352420A (en) | Process for the purification of waste gas having a high chloride content | |
CA2030253A1 (en) | Process for the treatment of hot waste gas containing hydrogen chloride | |
US5958360A (en) | Absorber for liquid redox processes | |
KR19990006890A (en) | How to remove sulfur dioxide from combustion gases | |
CZ288179B6 (en) | Treatment process of waste gases containing tin compound or tin compounds and apparatus for making the same | |
KR20050007489A (en) | Process for removing sulfur oxides from exhaust gas | |
US6238462B1 (en) | Methods for the separation of compounds from acidic aqueous solutions | |
SU865357A2 (en) | Method of cleaning exhaust gases of vinyl chloride production from mercury | |
US20200406187A1 (en) | Method for Purifying a Gaseous, Liquid or Aerosol Composition Containing at Least One Polluant | |
ARROWSMITH et al. | 13 Wet scrubbing | |
Spencer | SMPTE Tutorial Paper: The Use of 1, 1, 1-Trichloroethane Chlorinated Solvent for Cleaning Motion-Picture Film | |
Arrowsmith et al. | Wet scrubbing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
FG | Patent granted |
Owner name: ATOCHEM NORTH AMERICA, INC. |
|
MA | Patent expired |